Обсаживание и цементирование: основное оборудование, технология

Объекты магистрального газопровода. Михальская.

МГ – газопровод, предназначенный для транспортировки газа, прошедшего подготовку из района добычи в районы его потребления.

В состав МГ входят:

· Головные сооружения

· Линейная часть или собственно газопровод

· Компрессорные станции

· Газораспределительные станции

· Подземные хранилища газа

· Объекты ремонтно-эксплуатационной службы

· Устройство линейной и станционной связи

· Система электрозащиты сооружений газопровода от почвенной коррозии

· Управленческий комплекс для эксплуатационного персонала

· Вспомогательные сооружения бесперебойной работы системы газопровода

Головными сооружениями МГ называется производственный комплекс, размещающийся на стыке газового промысла и газопровода и осуществляющий всестороннюю подготовку газа к транспортировке.

Комплекс головных сооружений зависит от состава газа, поскольку в его состав входят установки по очистке газа от пыли, механических примесей, осушке и одоризации.

Компрессорные станции предназначены для перекачки газа; входят в состав головных сооружений МГ. На них производится очистка газа от жидких и твердых примесей, а также его осушка.

Объекты компрессорной станции, где происходит очистка, компримирование и охлаждение, называются основными. Для обеспечения их нормальной работы сооружают объекты вспомогательного назначения. Это системы водоснабжения, электроснабжения, вентиляции, маслоснабжения и т.д.

Газораспределительные станции (ГРС) сооружают в конце МГ или отвода от него. Высоконапорный газ, транспортируемый по МГ не может быть непосредственно отдан потребителю, поскольку газовое оборудование, применяемое в промышленности и в быту, рассчитано на сравнительно низкое давление.

Подземные хранилища газа служат для компенсации неравномерности газопотребления. Использование подземных структур для хранения газа позволяет существенно уменьшить металлозатраты и капиталовложения в хранилище.

Линейные сооружения газопроводов отличаются от аналогичных сооружений нефтепроводов тем, что вместо линейных задвижек используются линейные шаровые краны, а для сбора выпадающего конденсата сооружаются конденсатосборники.

Обсаживание и цементирование: основное оборудование, технология.

С углублением ствола скважины по мере необходимости проводят работы по его креплению. Понятие крепления скважины охватывает работы по спуску в скважину обсадной колонны и ее цементированию. Спущенная в ствол обсадная колонна ­составной элемент конструкции скважины.

На практике в глубокие скважины обычно спускают несколько обсадных колонн, которые различаются по назначению и глубине спуска:

1 - направление - служит для закрепления устья скважины и отвода выходящего из скважины бурового раствора в циркуляционную систему, обычно спускается на глубину 3­10м;

2 - кондуктор - устанавливается для закрепления стенок скважины в интервалах, представленных разрушенными и выветрелыми породами, и предохранения водоносных горизонтов - источников водоснабжения и от загрязнения; глубина спуска до нескольких сот метров;

3 - промежуточная колонна - служит для изоляции интервалов слабосвязанных неустойчивых пород и зон поглощения промывочной жидкости; глубина спуска колонны зависит от местоположения осложненных интервалов;

4 - эксплуатационная колонна - образует надежный канал в скважине для извлечения пластовых флюидов или закачки агентов в пласт; глубина ее спуска определяется положением продуктивного объекта. В интервале продуктивного пласта эксплуатационную колонну перфорируют или оснащают фильтром;

5 - потайная колонна - служит для перекрытия некоторого интервала в стволе скважины; верхний конец колонны не достигает поверхности и размещается внутри расположенной выше обсадной колонны. Если она не имеет связи с предыдущей колонной, то называется "летучкой".

Спущенную обсадную колонну цементируют в стволе скважины по всей длине или в некотором интервале, начинающемся от нижнего конца колонны. Если необходимо, то в отдельных интервалах против продуктивного пласта обсадная колонна может оставаться незацементированной. Промежуточная колонна в отдельных случаях, когда имеется опасность чрезмерного ее износа при бурении нижерасположен­ного интервала, может быть съемной или

проворачиваемой. В этом случае ее не цементируют. При бурении скважин на морских акваториях с опорных или плавучих средств от водяной поверхности к донному устью скважины устанавливают подвесную водоизолирующую колонну, которая служит для подъема промывочной жидкости к поверхности и является направлением для бурильной колонны ВО время ее спуска в скважину.

Разработка конструкции скважины начинается с решения двух проблем: определения требуемого

количества обсадных колонн и глубины спуска каждой из них; обоснования расчетным путем номинальных диаметров обсадных колонн и диаметров породоразрушающего инструмента.

Число обсадных колонн определяется на основании анализа геологического разреза в месте заложения скважины, наличия зон, где бурение сопряжено с большими осложнениями, анализа картины изменения коэффициентов аномальности пластового давления и индексов поглощения, а также накопленного практического опыта проводки скважин.

В отдельных случаях, когда имеющихся геологических сведений недостаточно для обоснования количества колонн и у проектировщиков имеются серьезные опасения, что в скважине могут возникнуть непредвиденные осложнения, в конструкции первых поисковых и поисково-разведочных скважин может быть предусмотрена резервная колонна.

Глубину спуска каждой обсадной колонны уточняют с таким расчетом, чтобы ее нижний конец находился в интервале устойчивых, монолитных, слабопроницаемых пород и чтобы она полностью перекрывала интервалы слабых пород, в которых могут произойти гидроразрывы при вскрытии зон АВПД в нижележащем интервале.

Определив число обсадных колонн и глубину их спуска, приступают к согласованию расчетным путем нормализованных диаметров обсадных колонн и породоразрушающего инструмента. Исходным для расчета является диаметр эксплуатационной колонны, который устанавливают в зависимости от ожидаемого дебита скважины, либо конечный диаметр скважины, определяемый размером инструментов и приборов, которые будут использоваться в скважине.

Обсадная колонна составляется из обсадных труб с одинаковым наружным, но с различным внутренним диаметром, т.е. обсадная колонна по всей длине имеет несколько секций обсадных труб с различной толщиной стенок. Это объясняется тем, что такая колонна подвергается воздействию различных усилий, значение которых по всей длине непостоянно. Эти силы можно подразделить на три группы: 1. Осевые нагрузки; 2. Избыточные наружные давления (сминающие); 3. Внутренние давления.

Разобщение пластов при существующей технологии крепления скважин завершающий и наиболее ответственный этап, от качества выполнения которого в значи­тельной степени зависит успешное строительство скважины. Под разобщением пластов понимается комплекс процессов и операций, проводимых для закачки тампонажного раствора в затрубное пространство (т.е. в пространство за обсадной колонной) с целью создания там надежной изоляции в виде плотного материала, образующегося со временем в результате отвердения тампонажного раствора. Поскольку в качестве тампонажного наиболее широко применяется цементный раствор, то для обозначения работ по разобщению используется термин "цементирование".

Цементный камень за обсадной колонной должен быть достаточно прочным и непроницаемым, иметь хорошее сцепление (адгезию) с поверхностью обсадных труб и со стенками ствола скважины. Высокие требования к цементному камню обусловливаются многообразием его функций: плотное заполнение пространства между обсадной колон­ной и стенками ствола скважины; изоляция и разобщение продуктивных нефтегазоносных горизонтов и проницаемых пластов; предупреждение распространения нефти или газа в затрубном пространстве под влиянием высокого пластового давления; заякоривание обсадной колонны в массиве горных пород; защита обсадной колонны от коррозионного воздействия пластовых вод и некоторая разгрузка от внешнего давления.

Цементирование включает пять основных видов работ: приготовление тампонажного раствора, закачку его в скважину, подачу тампонажного раствора в затрубное пространство, ожидание затвердения закачанного материала и проверку качества цементировочных работ. Оно проводится по заранее составленной программе, обоснованной техническим расчетом.

Существует несколько способов цементирования. Они различаются схемой подачи тампонажного раствора в затрубное пространство и особенностями используемых приспособлений. Возможны два варианта подачи тампонажного раствора в затрубное пространство: 1. раствор, закачанный внутрь цементируемой обсадной колонны, проходит по ней до башмака и затем поступает в затрубное пространство, распространяясь снизу вверх (по аналогии с промывкой называется цементированием по прямой схеме); 2. тампонажный раствор с поверхности подают в затрубное пространство, по которому он перемещается вниз (цементирование по обратной схеме).

В промышленных масштабах применяют способы цементирования по прямой схеме.

Если через башмак обсадной колонны в затрубное пространство продавливают весь тампонажный раствор, то способ называется одноступенчатым (одноцикловым) цементированием. Если обсадная колонна на разных уровнях оснащена дополнительными приспособлениями (заливочными муфтами), позволяющими подавать тампонажный раствор в затрубное пространство поинтервально на разной глубине, то способ цементирования называется многоступенчатым (многоцикловым). Простейший и наиболее распространенный способ многоступенчатого цементирования ­цементирование в две ступени (двухступенчатое). Иногда возникает необходимость не допустить проникновения тампонажного раствора в нижнюю часть обсадной колонны, расположенную в интервале продуктивного пласта; тогда этот интервал в затрубном пространстве изолируется манжетой, установленной на обсадной колонне. Этот способ цементирования называется манжетным. Выделяются таюке способы цементирования потайных колонн и секций, поскольку тампонажный раствор в этом случае закачивают по бурильной колонне, на которой спускают секцию или потайную колонну.

В мелких скважинах (например, структурных), которые заведомо не вскрывают продуктивных залежей и интервалов с высоким пластовым давлением, затрубное пространство можно изолировать тампонированием нижней части обсадной колонны глиной. Тампонирование выполняется по более простой технологии, чем цементирование, и обеспечивает лишь временную и довольно слабую изоляцию.

При меняемая технология должна обеспечить: цементирование предусмотренного интервала по всей его протяженности; полное замещение промывочной жидкости тампонажным раствором в пределах цементируемого интервала; предохранение тампонажного раствора от попадания в него промывочной жидкости; получение цементного камня с необходимыми механическими свойствами, с высокой стойкостью и низкой проницаемостью; обеспечение хорошего сцепления цементного камня с обсадной колонной и стенками скважины.

При разработке технологии цементирования для конкретных условий прежде всего подбирают способ. Он должен обеспечить подъем тампонажного раствора на заданную высоту, заполнение им всего предусмотренного интервала, а если есть необходимость, то и защиту некоторого интервала от проникновения тампонажного раствора), предохранение тампонажного раствора от попадания в него промывочной жидкости при движении по обсадной колонне.

Цементирование обсадной колонны можно представить как цепочку ряда процессов и операций: подготовка ствола скважины к цементированию; цементирование затрубного пространства (приготовление и закачка тампонажного раствора в скважину, продавливание цементного раствора в затрубное пространство); ожидание затвердения цемента IО3Ц): при цементировании кондуктора ·О3Ц обычно длится 5-8 ч, при цементировании промежуточных и эксплуатационных колонн - от 1 до 24 ч; проведение контрольных замеров для определения качества цементирования, испытание обсадной колонны на герметичность, разбуривание цементного стакана в колонне, проверка герметичности изоляции затрубного пространства.

Подготовленный и проверенный в лаборатории тампонажный цемент в необходимых количествах засыпают (затаривают) в специальные смесительные установки и отправляют на буровую. Вместе с ними отправляют насосные установки (например, УНБ1 Р-40 или УНБ1-400х400), в комплект которых входят насосы с высокой подачей, способные создать необходимое давление для вытеснения из обсадной колонны в затрубное пространство цементного раствора.

Насосные и смесительные установки соединяются трубопроводами друг с другом, а также с цементировочной головкой, установленной на обсадной колонне (на верхней ее трубе).

Поиск по сайту: